节同一土层各处理相比较来看，春季，在0~5 cm土层中，各生草处理SMBC/SMBN比值在5.65~7.16之间，显著高于清耕处理（3.92），四个生草处理大小表现为：白三叶>鸡脚草>小冠花>百脉根，其中白三叶与鸡脚草差异不显著，与其他生草处理差异显著；5~10 cm土层中，各生草处理SMBC/SMBN在4.36~4.56之间，稍低于清耕处理（4.75），各生草处理间差异不显著，与清耕（CK）间差异不显著；10~20 cm土层中，各处理SMBC/SMBN比值在3.01~5.06之间，仅小冠花处理高于清耕（CK），且二者间差异不显著；20~40 cm土层中，各生草处理SMBC/SMBN在2.99~3.39之间，均低于清耕（4.09），各生草处理间差异不显著，与清耕（CK）间差异显著。
夏季，0~5 cm土层中，各生草处理的SMBC/SMBN在5.58~7.21之间，显著高于清耕（3.85），各生草处理SMBC/SMBN大小表现为：白三叶>鸡脚草>小冠花>百脉根，与春季表现一致，但四者间差异不显著。5~10 cm土层中，各处理SMBC/SMBN在4.33~4.61之间，稍低于清耕处理（4.71），各处理间差异不显著（白三叶与清耕差异显著），10~20 cm土层中，小冠花处理的SMBC/SMBN最高（5.06），但与清耕（4.61）间差异不显著，其他三个生草处理的SMBC/SMBN均低于清耕，均与清耕差异不显著；20~40 cm土层中，各生草处理的SMBC/SMBN在2.58~3.37之间，均低于清耕（4.04），即变化趋势与春季20~40 cm土层的相同。
秋季，0~5 cm土层中，各生草处理的SMBC/SMBN在5.55~8.23之间，显著高于清耕（4.08），各生草处理SMBC/SMBN表现为：鸡脚草>白三叶>小冠花>百脉根，各处理间差异显著(白三叶、小冠花之间差异不显著)；5~10 cm土层中，各处理大小表现为：百脉根>小冠花>鸡脚草>清耕>白三叶，其中百脉根、小冠花、鸡脚草的SMBC/SMBN分别为6.82、6.45和5.83，显著高于清耕（4.71），10~40 cm土层中各生草处理的SMBC/SMBN均低于清耕。
一般情况下细菌碳氮比在5:1左右，放线菌在 6:1 左右，而真菌在 10:1左右。生草处理对SMBC/SMBN的影响在很大程度上受生草草种和时间变化的综合影响，各季节生草处理的SMBC/SMBN尤以表层（0~5 cm）最大，在5~8之间。主要由于0~5cm 土层向土壤中输入了大量的枯落物以更新及根系，植被凋落物与根系物质分解过程诱导微生物区系发生变化。
表4-1 生草对各季节0-40cm土层SMBC/SMBN的影响
Table 4-1 Effects of interplanting herbages on SMBC/SMBN in 0-40cm soil layers in different seasons
季节 土层 0-5cm 5-10cm 10-20cm 20-40cm 平均值 0-5cm 5-10cm 10-20cm 20-40cm 平均值 0-5cm 5-10cm
鸡脚草 6.58±0.24ab 4.46±0.25a 4.27±0.14bc 2.99±0.03b 4.58b 6.73±0.15a 4.60±0.56ab 4.31±0.61a 2.95±0.44b 4.65b 8.23±0.11a 5.83±0.11b
百脉根 5.65±0.22c
4.56±0.25a 3.01±0.17d 2.61±0.34b 3.96d 5.58±0.23a 4.61±0.31a 2.92±0.29a 2.58±0.11b 3.93e 5.55±0.25c 6.82±0.26a
白三叶 7.16±0.24a
4.36±0.10a 3.71±0.07c 2.99±0.03b 4.56b 7.21±0.34a 4.33±0.34b 3.78±0.36a 3.02±0.49ab 4.59c 7.03±0.12b 4.63±0.08c
小冠花 6.51±0.11b
4.46±0.10a 5.06±0.19a 3.39±0.08ab 4.86a 6.37±0.47a 4.48±0.89ab 5.06±0.28a 3.37±0.45a 4.83a 6.65±0.15b 6.45±0.08ab
清耕 3.92±0.10d
4.75±0.21a 4.65±0.21ab 4.03±0.09a 4.34c 3.85±0.55b 4.72±0.19a 4.61±0.23a 4.04±0.26a 4.31d 4.08±0.17d 4.71±0.46c
春季
夏季
秋季
10-20cm 4.39±0.02bc 20-40cm 3.38±0.20ab 平均值 5.46a 3.35±0.12d 2.63±0.19c 4.59d 3.91±0.08c 4.60±0.29b 5.37±0.13a 3.05±0.08bc 3.37±0.21ab 4.00±0.28a 4.66c 5.27b 4.54e
4.4 讨论
微生物量碳（SMBC）是土壤中能充分利用的养分库及有机物分解和土壤氮
矿质化的动力，与土壤中的C、N、P、S 等养分循环密切相关，微生物量碳（SMBC）的变化可反映土壤耕作制度和土壤肥力的变化以及土壤的污染程度。因此研究微生物量碳（SMBC）对于了解土壤养分转化过程和供应状况具有重要意义。吴家森等（2013）认为，生草栽培显著提高了山核桃林地土壤微生物量碳，增幅达138.6%~159.7%，同时也提高了微生物量碳（SMBC）占总有机碳（TOC）的比例。生草后，山核桃林地土壤微生物生态功能多样性显著增强，微生物活性AWCD值、Shannon指数和均匀度指数均明显提高。本研究结果表明，果园不同生草处理在表层0~5cm土壤微生物量碳（SMBC）含量最高，随着土层加深而呈递减的趋势，在不同季节大致趋势为夏季＞秋季＞春季，其中白三叶处理在春、夏、秋三个季节的SMBC含量分别较对照增加175.2%，144.9%，175.4%，与彭佩钦等的研究结果基本一致。这主要是由于：一方面，生草栽培条件下，牧草及杂草秸秆富含纤维素、水溶性多糖、蛋白质等物质，通过刈割还田能激发土壤微生物的活性，促进微生物的繁殖，增强呼吸作用，从而引起微生物群落组成的变化；另一方面，草本植被主要是通过根系死亡脱落向土壤输入归还有机质，由于草地较严实的覆盖地表，植物生物量大，返回土壤的植物残体多，较多的有机质维持较跃的微生物群落，同时地表覆盖率大也会提高土壤的温度、增加土壤湿度，这也大大提高了微生物活性，增加了微生物数量，SMBC含量也会随之增加（王耀锋等 2014）。
任天志与 Stefano Grego（2000）在标示土壤过程或土壤健康变化时认为，微生物熵要比微生物碳或全碳单独应用有效的多，因为熵是一个比值，它能够避免在使用绝对量或对不同有机质含量的土壤进行比较时出现的一些问题。土壤微生物熵能够较为准确地反映土地利用和管理措施对土壤的影响，国外有部分研究阐述了这方面的内容（Franchini J C 2006）。Sparling等（1992）研究发现，如果土壤被过度使用，土壤微生物碳库将会以较快的速率下降，最终造成土壤有机质和微生物商的降低，如新西兰永久牧场土壤微生物熵为2.97%，种植玉米使其降低到 1.50%。Anderson 和Domsch（1989）总结温带地区26个长期试验结果，认为化肥单施条件下单一种植制度土壤微生物熵平均为2.3%，低于轮作的 2.9%；有机肥（尤其是秸秆和绿肥）施用分别使连作和轮作制度下土壤微生物熵提高到4.0%和 3.7%。本研究与前人研究区别在于以果园生草为研究内容，结果表明生草区土壤微生物熵较清耕对照区显著提高，以表层最为明显，不同土层土壤微生物商的变化趋势均是随有机碳投入量的增加而呈现增加的趋势。这说明，增加新鲜有机物质投入不仅提高了土壤有机碳的积累，而且更大的提高了土壤的微生物生物量，生草处理土壤微生物墒在不同季节不同土层较清耕对照区平均提高幅度在23.4%~54.9%。
土壤氮的微生物固定和矿化是同时发生在土壤氮素循环中的2个重要过程，土壤微生物量氮是土壤氮素转化的重要环节，也是土壤有效氮活性库的主要部
分。土壤微生物量氮的基础含量能够反映土壤肥力状况及土壤的供氮能力。（Breland T A 1991）。岳泰新等（2009）研究结果表明，与清耕（对照）相比，行间播种白三叶草和紫花苜蓿，明显增加了土壤SMBC和SMBN含量；高羊茅与清耕处理SMBC含量总体无显著差异，而SMBN含量差异显著。梁宇等（2002）认为豆科草的根瘤菌有很强的固氮作用，可作为一种重要的氮素来源。本研究结果表明，随着果树生育期和气温周年变化，不同生草处理SMBN含量在各土层总体表现为夏秋季高于春季，种植白三叶显著提高表层0~5 cm土壤微生物量氮的含量，较清耕对照区提高50.7%。
前人研究主要集中在不同坡面的qSMBN上，冯书珍等（2013）研究了喀斯特峰丛洼地土壤剖面的qSMBN，其结果显示3种土层深度下，qSMBN均表现为下坡位>中>上坡位，秦华军等（2014）以寿竹林地为研究对象，研究了不同坡位的qSMBN，其结果与冯书珍等人相一致，其主要可能由于下坡面是坡面养分的汇集处（Wsrdle D A etal 2004）。本试验研究了渭北果园不同生草类型对土壤qSMBN，其研究结果证明了生草能够有效提高苹果园土壤的qSMBN，这可能也与生草能后有效增加土壤养分含量有关。
李香真等（2002）研究了蒙古高原草原土壤微生物量碳氮的特征，其SMBC/SMBN在5-9之间；赵彤等（2013）研究了黄土高原丘陵区不同植被类型对SMBC/SMBN的影响，结果表明，四种植被类型的SMBC/SMBN大体在7-11范围内。本研究中，四种生草类型主要对表层土壤SMBC/SMBN的影响最大，主要集中在5~8之间，均高于清耕（3-4），这一结果与前人研究结果基本一致，说明果园生草能够有效提高果园土壤表层的SMBC/SMBN。此外，本研究中不同季节各生草处理的SMBC/SMBN差异很大，这一结果与杨成德（2013）等人的研究结果一致，主要由于在植物的持续生长过程中，其周围土壤中微生物数量和群落也在发生不断的变化。
生草改善了土壤的理化性质，牧草枯落物生物量增加，增加了土壤有机-无机体的转化，促进了土壤微生物生长繁育，从而明显增加了土壤微生物量，有利于土壤碳氮的积累，研究表明SMBC的高低主要受土壤中有机碳源的制约，并与随土壤剖面的加深土壤活性碳库的减少有关，地上部分生物量的差异使输入到土壤中的有机碳量明显不同，造成进入土壤的微生物可利用底物的质和量的变化，从而影响土壤微生物量的变化（徐华勤等 2009）。清耕土壤有机碳含量偏低，不利于土壤微生物的生长繁殖，其土壤微生物的储量和活性均很低。生草可显著提高土壤有机碳含量，根际产物(分泌物、脱落细胞等)释放量增加，土壤微生物获得较多的碳源，导致土壤微生物量碳、氮增加。土壤质量得到改善，有利于土壤微生物的繁殖及相互作用，由于根系活动对微生物的生长有促进作用，随着土层深度的增加其影响效果逐渐减小。植物根系分泌的大量低分子量的根系分泌物也加剧了土壤微生物的繁衍，使其生命活动旺盛, 从而导致土壤微生物量碳、氮含量增加，并提高了微生物碳熵和微生物氮熵（焦蕊等 2008；温晓霞等 2011；孙霞等 2012）。植被凋落物与根系物质分解过程诱导微生物区系发生变化。
4.5小结
（1）生草显著增加土壤微生物量碳含量，提高微生物碳熵的比例，最终能够培肥土壤，土壤肥力提高效果较为明显。各土层不同生草处理各季节土壤微生物量碳含量及微生物熵分布特征表现一致，均为：夏季>秋季>春季，不同土层
分布表现为随土层深度的增加而降低，说明生草导致表层土壤中的有机碳分解速率较快，土壤微生物在分解有机碳的同时，逐渐累积微生物生物量碳。本研究认为，果园种植白三叶显著增加表层0~5 cm土壤微生物量碳含量，在春、夏、秋三个季节其含量分别较对照提高175.2%，144.9%，175.4%（P<0.05），微生物量熵分布在各土层变化各异，整体以白三叶、百脉根和鸡脚草提高效果最为明显。
（2）果园生草显著提高土壤微生物量氮含量，在0~20 cm土层，春、夏、秋季节均以种植白三叶处理最高，平均含量为51.96 mg/kg、59.11 mg/kg和57.02 mg/kg，平均较清耕对照区分别提高62.4%，、65.3%和72.6%（P<0.05），20~40 cm土层土壤微生物量氮含量春季百脉根最高，其次为白三叶，分别较清耕（CK）提高69.6%和63.0%，夏，秋两季仍以白三叶处理的土壤微生物量氮含量最高；土壤微生物氮熵分布规律在不同土层不同季节不明显，各生草处理总体趋势以种植白三叶和百脉根效果更为显著。
（3）生草处理对土壤SMBC/SMBN的影响在很大程度上受生草草种和时间变化的综合影响，各季节生草处理的SMBC/SMBN尤以表层（0~5 cm）最大。同一处理的SMBC/SMBN在各土层三个季节的时间变化上无明显规律，各处理0~40 cm土层平均SMBC/SMBN表现为秋季高于春、夏季。各生草处理的春、夏、秋三个季节中，0~40 cm土层的SMBC/SMBN垂直变化规律总体表现为随着土层加深呈现递减的趋势。